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關(guān)于熱分析技術(shù)（DSC、TG、DMA）
關(guān)于熱分析技術(shù)的若干問(wèn)題解釋
（1） 熱分析技術(shù)的分類(lèi)
熱分析按大類(lèi)來(lái)分大致分為差熱（DSC）、熱重（TG）與熱機(jī)械分析（DMA）三大類(lèi)。差熱分析（DSC、DTA）測(cè)量材料在線性升降溫或恒溫條件下由于物理變化（相變、熔融、結(jié)晶等）或化學(xué)反應(yīng)（氧化、分解、脫水等）而導(dǎo)致的熱焓變化（吸熱過(guò)程、放熱過(guò)程）或比熱變化。
熱重分析（TGA）則是測(cè)量上述過(guò)程中材料發(fā)生的重量變化。若與差熱分析聯(lián)用則稱(chēng)為同步熱分析（SDT）。
熱機(jī)械法包括熱機(jī)械分析(TMA)與動(dòng)態(tài)熱機(jī)械分析(DMA)，測(cè)量材料的膨脹、剛性、阻尼等機(jī)械特性與溫度、負(fù)載和時(shí)間的函數(shù)關(guān)系。德國(guó)耐馳儀器公司另提供專(zhuān)用的熱膨脹儀，測(cè)量材料在熱處理過(guò)程中的膨脹或收縮情況，研究軟化溫度、燒結(jié)過(guò)程等。
DSC 是測(cè)量樣品在程序溫度過(guò)程中的熱效應(yīng)（吸熱／放熱／比熱變化），以此推斷材料相關(guān)的物理結(jié)構(gòu)／化學(xué)變化，如熔融、結(jié)晶、玻璃化轉(zhuǎn)變、相變、液晶轉(zhuǎn)變、固化、氧化、分解等，并可測(cè)量比熱、計(jì)算結(jié)晶度、探討氧化穩(wěn)定性、研究高分子材料共混性能、進(jìn)行純度的計(jì)算與反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的研究。
DMA 是測(cè)量樣品在程序溫度過(guò)程中，在一定頻率的交變力的作用下的應(yīng)變行為，測(cè)量其儲(chǔ)能模量、損耗模量和損耗因子等參數(shù)隨溫度、時(shí)間與力的頻率的函數(shù)關(guān)系。由此可以得到材料的粘彈譜（粘彈性能隨溫度與頻率的變化關(guān)系），推斷材料的內(nèi)在結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?nèi)绮ＡЩD(zhuǎn)變、二級(jí)相變、鏈段松弛、蠕變等過(guò)程。動(dòng)態(tài)機(jī)械熱分析（DMA）一般有哪幾種測(cè)量模式
DMA主要有彎曲模式(三點(diǎn)，單、雙懸臂)，拉伸模式(纖維、薄膜)，壓縮模式，剪切模式，TMA模式，滲透 (針入)模
德國(guó)NETZSCH動(dòng)態(tài)熱機(jī)械分析儀提供三點(diǎn)彎曲、單／雙懸臂、壓縮、針入、拉伸、剪切、蠕變與TMA操作模式，并根據(jù)需求定做特殊形變模式。溫度范圍-170...600C，樣品最大60×12×6mm,模量范圍0.001...1000000MPa，頻率范圍0.01...100HZ，應(yīng)力最大16N，tgδ范圍0.00006...10。
DSC是利用比熱的變化求出Tg,而比熱變化會(huì)隨著稀釋,結(jié)晶化,交聯(lián)化等等因素而降低;DMA則是利用分子運(yùn)動(dòng)由局部原子振動(dòng)演變?yōu)閰^(qū)域的鏈結(jié)運(yùn)動(dòng)所牽連到的黏彈特性大幅轉(zhuǎn)變而獲得.一般說(shuō)來(lái),DMA的感度高於DSC 約10到1000倍,看材料而定但是,DMA需要較大量而且形狀固定的樣品,並且也較昂貴.
一般的熱分析儀均提供線性升溫、恒溫等溫控條件及其不同速率任意組合，并提供氧氣、氮?dú)狻⒍栊詺怏w等可控流量的不同氣氛或真空、靜態(tài)氣氛條件，以適應(yīng)用戶(hù)的各種工藝需求。部分熱分析儀也提供線性可控降溫條件，通常用冷卻劑如低溫氣氮、液氮等進(jìn)行。
熱分析的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛，覆蓋無(wú)機(jī)陶瓷、有機(jī)高分子到金屬材料、復(fù)合材料等各種領(lǐng)域，某些熱分析儀還可以與紅外、質(zhì)譜分析聯(lián)用進(jìn)行逸出氣體分析，能夠檢測(cè)到關(guān)于材料的更多信息。
（2）結(jié)晶性聚合物,在進(jìn)行熱分析時(shí)經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)幾個(gè)熔融峰,怎樣解釋?
（a）許多聚合物熔融時(shí)會(huì)出現(xiàn)多重峰，其原因多種多樣。有些可能對(duì)應(yīng)不同的結(jié)晶形態(tài)（單晶、折疊鏈、伸直鏈等），有些可能由不同完善程度的晶片所引起。一般單晶熔點(diǎn)最低，伸直鏈完善程度最高熔點(diǎn)最高；較不完善的晶片先熔化，熔融后有可能重新結(jié)晶成較完善的晶片在較高的溫度再次熔融；晶體完善程度越高，熔點(diǎn)越高；晶片越厚，熔點(diǎn)越高。
（b）結(jié)晶性聚合物通常會(huì)表現(xiàn)出多重熔融峰，一般來(lái)說(shuō)由以下三種情況產(chǎn)生：１重結(jié)晶過(guò)程；2結(jié)晶尺寸差別；3結(jié)晶形態(tài)差別（如聚丙烯的a、b、r）。
（3） 降溫速率對(duì)熱分析結(jié)果的影響
升溫速率對(duì)熱分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果有十分明顯的影響﹐總體來(lái)說(shuō)﹐可以概括為如下幾點(diǎn)﹕（a）對(duì)于以TG,DTA(或DSC)曲線表示的試樣的某種反應(yīng)(如熱分解反應(yīng))﹐提高升溫速率通常是使反應(yīng)的起始溫度Ti,峰溫Tp和終止溫度Tf增高。快速升溫﹐使得反應(yīng)尚未來(lái)得及進(jìn)行﹐便進(jìn)入更高溫度﹐造成反應(yīng)滯后。（b）快速升溫是將反應(yīng)推向在高溫區(qū)以更快的速度進(jìn)行﹐即不僅使DTA曲線峰溫Tp升高﹐且峰幅變窄﹐呈尖高狀。（c）對(duì)多階反應(yīng)﹐慢速升溫有利于階段反應(yīng)的相互分離﹐使DTA曲線呈分離的多重峰﹐TG曲線由本來(lái)快速升溫在時(shí)的轉(zhuǎn)折﹐轉(zhuǎn)而呈現(xiàn)平臺(tái)。(d)DTA曲線的峰面積隨升溫速率的降低而略有減小的趨勢(shì)﹐但一般來(lái)講相差不大。(e)升溫速率影響試樣內(nèi)部各部位的溫度分布。(f)對(duì)結(jié)晶高聚物﹐慢速升溫熔融過(guò)程可能伴有再結(jié)晶﹐而快速升溫容易產(chǎn)生過(guò)熱﹐這是兩個(gè)相互矛盾的過(guò)程﹐故試驗(yàn)時(shí)應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)纳郎厮俾施o遵從相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)規(guī)定。如無(wú)特殊要求和說(shuō)明﹐通常選取10℃/min或5℃/min。TGA一般10度升溫，偶爾用20/30度升溫（多與IR聯(lián)機(jī)）；DSC升溫程序，看測(cè)定的項(xiàng)目(聚合物相關(guān))，多10/20度升溫；玻璃化轉(zhuǎn)變測(cè)定基本用20度升溫，Tm/Tc多用10度升降溫。
（4） DSC的第一次曲線是否需要
（a）例如:用DSC做PCB的Tg、第一次的掃描曲線經(jīng)常不正常,第二次及以后的都很好；問(wèn)過(guò)別人，有的說(shuō)第一次的不要，應(yīng)以后面的結(jié)果為準(zhǔn)；有的說(shuō)第一次的曲線應(yīng)該要該怎么辦？
通常采取次要參考原則，即如第一次的和第二次的圖線走勢(shì)相差不多，我們只把第一次的圖樣認(rèn)為是熱勢(shì)力因素產(chǎn)生的不同，這時(shí)通常第一次不保留，如第一次和第二次相差很多例如：有不可忽略的過(guò)渡峰，這時(shí)就要進(jìn)行重現(xiàn)分析，檢查儀器是否清潔及檢測(cè)被測(cè)物的純度等。一般情況下第一次不用保留。
（b）如果測(cè)的是玻璃化轉(zhuǎn)變的話，第一次升溫往往疊加了松弛峰。如果測(cè)的是熱固性樹(shù)脂（比如EP）而樣品固化不太完全，第一次升溫Tg較低，其后有“后固化峰”，第二次升溫由于固化程度提高了，Tg會(huì)增高。
如果測(cè)的是半結(jié)晶材料的熔融峰與結(jié)晶度的話，第一次升溫能夠看到樣品本身在室溫下的結(jié)晶度，但該結(jié)晶度與冷卻歷史有關(guān)，因此要比較不同批號(hào)樣品的結(jié)晶能力的話，需要先升過(guò)熔點(diǎn)以消除熱歷史、再以相同的冷卻速率結(jié)晶后取第二次升溫的結(jié)果為準(zhǔn)。
（5） DSC測(cè)試需要參比物嗎
不需要加參比物，ＴＧＡ、ＤＳＣ、ＳＤＴ都有一個(gè)reference pan（一般都是空白樣品）,樣品的信息是通過(guò)sample pan 和reference pan 比較得到的，若做ＴＭＡ和ＤＭＡ就沒(méi)有reference 了。
（6） 用DSC如何測(cè)定高分子材料的分解溫度？
要是熱塑性塑料一類(lèi)簡(jiǎn)單的高分子材料，一般熔融峰后就是分解峰了。不過(guò)由于單獨(dú)的DSC僅僅顯示材料在升溫過(guò)程中的熱效應(yīng)，理論上是難以區(qū)分物理變化或化學(xué)變化的。要是做個(gè)同步熱分析DSC-TG，可能更有說(shuō)服力一些。對(duì)高分子材料而言，通常情況下DSC峰有相對(duì)應(yīng)的熱重TG的失重效應(yīng)的為分解（此時(shí)熱重一階微分DTG曲線與DSC曲線有很好的對(duì)應(yīng)性），無(wú)對(duì)應(yīng)TG效應(yīng)的為熔融等物理過(guò)程。另外，使用純凈的氮?dú)鈿夥栈蜓鯕猓諝猓夥眨梢詤^(qū)分熱分解與氧化分解。
（7） 從 DSC 曲線上可以分析一個(gè)吸/放熱峰的起始點(diǎn)、峰值、終止點(diǎn)等特征溫度值。一般熱分析軟件都有這類(lèi)功能。
起始點(diǎn)大體上代表反應(yīng)（分解）的開(kāi)始溫度，峰值點(diǎn)為吸/放熱量最大時(shí)的溫度，終止點(diǎn)為反應(yīng)（分解）過(guò)程結(jié)束的溫度點(diǎn)。
（8）DSC熔點(diǎn)的確定方法
DSC熔點(diǎn)的確定視不同材料而定，至今似乎尚沒(méi)有特別統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。一般習(xí)慣上對(duì)于純金屬材料一類(lèi)的物質(zhì)由于熔融峰峰形窄而標(biāo)準(zhǔn)，往往取峰左側(cè)切線與基線切線的相交點(diǎn)（起始點(diǎn)Onset）作為熔點(diǎn)。而高分子材料由于熔融峰往往較寬而形狀不太規(guī)整，出于方便的往往取其峰值溫度作為熔點(diǎn)。
另外可能有些材料也有取峰右側(cè)切線與基線切線的相交點(diǎn)（終止點(diǎn)Endset）作為熔點(diǎn)的。
對(duì)于純度測(cè)定一類(lèi)的特殊場(chǎng)合（對(duì)熔點(diǎn)精確度要求較高），可能還要對(duì)熔融曲線作熱阻修正。
（8） DSC測(cè)量樣品的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，為什么有時(shí)會(huì)測(cè)不出來(lái)？
由于玻璃化轉(zhuǎn)變溫度是二級(jí)相變，材料只是熱容發(fā)生變化，所以在DSC上只是基線漂移產(chǎn)生臺(tái)階，有時(shí)候玻璃態(tài)和橡膠態(tài)熱容差別不大，臺(tái)階就不明顯，另外如果基線不是很平，玻璃化轉(zhuǎn)變的臺(tái)階也不太容易看出來(lái)。另外對(duì)于高分子而言，所謂的玻璃化轉(zhuǎn)變完全由材料中的非晶態(tài)（無(wú)定形）部分所貢獻(xiàn)。如果材料結(jié)晶度高、也就使材料內(nèi)部主要為晶體區(qū)域、無(wú)定形區(qū)域所占比例較少的話，玻璃化轉(zhuǎn)變可能測(cè)不出來(lái)。比如PE、PP, 結(jié)晶度較高的PET玻璃化轉(zhuǎn)變也不明顯。
（9） 關(guān)于一級(jí)相轉(zhuǎn)變、二級(jí)相轉(zhuǎn)變的概念
簡(jiǎn)單點(diǎn)判斷呢，材料在固、液、氣之間的轉(zhuǎn)變都是一級(jí)相變，如融化，氣化等。如果僅是部分分子排列方式發(fā)生了變化，如高分子的玻璃化轉(zhuǎn)變，通常都是二級(jí)相變。
（10） 如何用DSC測(cè)量熱固性樹(shù)脂的固化
對(duì)熱固性樹(shù)脂來(lái)說(shuō)，理論上每一次熱處理都會(huì)讓其進(jìn)一步固化，所以你得到的Tg會(huì)一次比一次高。Tg是針對(duì)已固化的樹(shù)脂來(lái)說(shuō)的數(shù)據(jù)，液態(tài)的樹(shù)脂沒(méi)有Tg這個(gè)指標(biāo)。一般說(shuō)來(lái)，你按照實(shí)際工藝條件將樹(shù)脂固化，然后取5個(gè)樣品，每個(gè)只做一次，將得到的tg取個(gè)平均值就好了
,我們做Tg也都是先讓液體產(chǎn)品自然晾干,固化,然后只做一次的
熱固性樹(shù)脂的玻璃化溫度因其熱固化程度而異，如果你在特定的溫度進(jìn)行固化，由于產(chǎn)生交聯(lián)使玻璃化溫度逐漸向高溫方向偏移，而這個(gè)反應(yīng)溫度就會(huì)成為玻璃化溫度，試樣玻璃化了，反應(yīng)也就中止了。將溫度升到玻璃化溫度以上，反應(yīng)又開(kāi)始進(jìn)行。"
做玻璃化測(cè)定之前，要按照實(shí)際工藝條件進(jìn)行預(yù)處理。至于熱歷史的消除，是不是對(duì)熱塑性樹(shù)脂的熱分析表征更有意義些。而且是否消除熱歷史，也視你的實(shí)驗(yàn)?zāi)康亩惏桑诲e(cuò)的選擇是把消除前后的熱曲線都記錄下來(lái)，自己對(duì)比其中的差異。
（10）一般聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變發(fā)生在一定的溫度范圍內(nèi),伴隨著一定程度的熱焓松弛放熱峰。究竟把轉(zhuǎn)變過(guò)程的曲線哪一點(diǎn)作為玻璃化溫度，不同的人有不同的取法。從道理上講應(yīng)取起始點(diǎn)，不過(guò)有時(shí)很困難；而外推起始點(diǎn)Tei(Onset)（基線與轉(zhuǎn)變曲線彎曲點(diǎn)InflectionPoint處的切線交點(diǎn)）和Tmg(依據(jù)1/2 Delta Cp得到)的重現(xiàn)性較好。
對(duì)于玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg,ISO和ASTM標(biāo)準(zhǔn)好像對(duì)其取舍也不一。標(biāo)準(zhǔn)選擇Tei或Tmg作為T(mén)g應(yīng)該都是可以接受的，但是報(bào)告Tg時(shí)還是把各個(gè)特征溫度Tei,Tmg,Tef都報(bào)告出來(lái)較為客觀和妥當(dāng)些。究竟對(duì)于實(shí)際應(yīng)用Tei點(diǎn)更有意義還是Tmg點(diǎn)更有意義，才對(duì)我們看待玻璃化轉(zhuǎn)變特征溫度的一個(gè)重要參考。
（10） DSC為什么相轉(zhuǎn)變會(huì)是個(gè)峰，而不是相轉(zhuǎn)變的熱過(guò)程（比如高聚物Tg）則是個(gè)臺(tái)階？
相變分一級(jí)相變、二級(jí)相變等多種，一級(jí)相變（如熔融、結(jié)晶、金屬與合金中的多數(shù)固態(tài)轉(zhuǎn)變等）伴隨相變潛熱的吸收或釋放，在DSC上體現(xiàn)為吸熱或放熱峰；二級(jí)相變（如居里點(diǎn)轉(zhuǎn)變等）伴隨著樣品比熱容的變化，在DSC上體現(xiàn)為臺(tái)階。
玻璃化轉(zhuǎn)變是否應(yīng)歸為二級(jí)相變倒不清楚（沒(méi)看到過(guò)這種提法），但與二級(jí)相變相似的是由于從玻璃態(tài)向高彈態(tài)轉(zhuǎn)變過(guò)程中伴隨著比熱的增大，在DSC上即體現(xiàn)為一個(gè)臺(tái)階。
聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變是二級(jí)相變，是從玻璃態(tài)向高彈態(tài)轉(zhuǎn)變過(guò)程中伴隨著比熱的增大，在DSC上表現(xiàn)為一個(gè)臺(tái)階。
臺(tái)階就是基線突然上升或下降。峰就是基線大地上的山頭和山谷
總結(jié)一下，DSC測(cè)量的原理就是熱容的變化對(duì)溫度的函數(shù)，相變屬于一級(jí)相變，所以是個(gè)峰，而Tg是二級(jí)相變，有熱容的突變，表現(xiàn)出來(lái)就是一個(gè)臺(tái)階。
hmeng
1.共混體系脆韌轉(zhuǎn)變
準(zhǔn)韌性聚合物具有較高的無(wú)缺口沖擊韌性, 但缺口沖擊韌性較低, 如加入少量分散相與基體共混, 形成分散相粒子分散在基體中的多相材料, 則可大幅度提高共混體的缺口沖擊韌性。分散相粒子在基體中的作用主要是促成共混體的斷裂行為發(fā)生變化, 從脆性斷裂轉(zhuǎn)變?yōu)轫g性斷裂, 從能量耗散的方式來(lái)看, 主要是從基體銀紋轉(zhuǎn)變?yōu)榛w剪切屈服, 因剪切屈服耗散更多能量, 從而使共混體韌性顯著提高, 我們稱(chēng)此轉(zhuǎn)變過(guò)程為脆韌轉(zhuǎn)變。共混體脆韌轉(zhuǎn)變僅由臨界基體層厚度Tc所控制。Tc在一定測(cè)試條件下, 與分散相粒徑及體積分?jǐn)?shù)無(wú)關(guān), 是共混體的特征參數(shù)。
共混體在沖擊斷裂過(guò)程中, 裂紋前沿?fù)p傷區(qū)內(nèi)的分散相粒子引起其周?chē)w三軸應(yīng)力集中, 并引發(fā)分散相粒子空洞化、分散相粒子與基體的界面脫粘或基體銀紋等體積膨脹過(guò)程, 釋放應(yīng)力集中的靜張應(yīng)力部分, 使分散相粒子周?chē)鶷c/2球殼內(nèi)基體發(fā)生平面應(yīng)變到平面應(yīng)力狀態(tài)的轉(zhuǎn)變, 從而降低了球殼內(nèi)基體的剪切屈服強(qiáng)度[28]。我們將分散相粒子與其周?chē)鶷c/2基體球殼構(gòu)成的區(qū)域稱(chēng)為應(yīng)力體積球。若相鄰分散相粒子間基體層厚度T<=Tc, 則相應(yīng)的兩應(yīng)力體積球互相重疊, 從而使該基體層發(fā)生局部剪切屈服，隨著平均基體層厚度Ta的減小, 已發(fā)生剪切屈服的基體層數(shù)目不斷增多, 且迅速聯(lián)接起來(lái), 在裂紋周?chē)膿p傷區(qū)內(nèi)擴(kuò)展。當(dāng)Ta=Tc時(shí), 出現(xiàn)了一條貫通整個(gè)剪切屈服區(qū)的剪切屈服通道, 基體發(fā)生脆韌轉(zhuǎn)變, 共混體韌性顯著提高。Ta進(jìn)一步減小, 該剪切屈服通道迅速增大, 并很快充滿整個(gè)剪切屈服區(qū), 共混體韌性達(dá)到最大直至飽和。
分散相粒子間平均基體層厚度Ta與分散相粒徑成正比，而與分散相體積分?jǐn)?shù)的立方根成反比。所以在其他因素不變情況下，分散相粒徑減小，會(huì)促進(jìn)共混體系脆韌轉(zhuǎn)變，從而有利于增韌。
2.界面粘結(jié)對(duì)基體銀紋的影響
良好的界面粘結(jié)是分散相粒子有效地引發(fā)銀紋和控制銀紋生長(zhǎng)的必要條件。如界面粘結(jié)強(qiáng)度小于基體銀紋引發(fā)應(yīng)力, 則分散相粒子引起的應(yīng)力集中在引發(fā)基體銀紋之前, 先引發(fā)基體與分散相相之間的界面脫粘, 從而促進(jìn)了裂紋的生成, 另外, 與基體脫粘的分散相粒子也不能控制銀紋或裂紋的生長(zhǎng)[23], 因此, 斷裂過(guò)程中耗散能量較少, 共混體韌性較低。只有當(dāng)界面粘結(jié)強(qiáng)度大于基體銀紋引發(fā)應(yīng)力時(shí), 分散相粒子才能在與基體脫粘之前, 先引發(fā)基體銀紋并有效地控制銀紋的生長(zhǎng), 使材料在斷裂過(guò)程中耗散較多能量, 共混體韌性提高。所以, 對(duì)于脆性基體/分散相共混體來(lái)說(shuō), 要使共混體韌性提高, 界面粘結(jié)強(qiáng)度必須大于基體銀紋引發(fā)應(yīng)力。此外, 在共混過(guò)程中, 界面粘結(jié)強(qiáng)度顯著地影響分散相粒徑及分布, 從而間接地影響基體的銀紋行為。
3.分散相粒子對(duì)應(yīng)力集中的作用
共混體在沖擊斷裂過(guò)程中, 裂紋前沿分散相粒子引起的三軸應(yīng)力集中可分解為正向靜張應(yīng)力和剪切應(yīng)力兩部分[15]。靜張應(yīng)力引起分散相粒子空洞化、界面脫粘和基體銀紋等體積膨脹過(guò)程, 而剪切應(yīng)力則引起形狀改變的基體剪切屈服。根據(jù)引發(fā)不同過(guò)程所需應(yīng)力的相對(duì)大小, 在裂紋前沿周?chē)鷵p傷區(qū)可分別發(fā)生分散相粒子空洞化、界面脫粘、基體銀紋和剪切屈服。
對(duì)于兩相界面粘結(jié)較弱的PP/EPR共混體系[16], 在裂紋前沿首先出現(xiàn)由界面脫粘形成的空洞化扇形損傷區(qū), 該扇形區(qū)隨橡膠粒子間應(yīng)力場(chǎng)疊加造成的應(yīng)力集中區(qū)域的擴(kuò)大, 而逐步向外擴(kuò)展。當(dāng)裂紋前沿應(yīng)力集中增大到一定程度時(shí), 在靠近裂紋前沿處引發(fā)基體銀紋和剪切屈服。隨著應(yīng)力集中區(qū)域的進(jìn)一步擴(kuò)大, 銀紋和剪切屈服區(qū)域比空洞化扇形區(qū)域以更快的速度向外擴(kuò)展, 對(duì)于PA/PPO(含橡膠)多相聚合物合金體系[17], 基體銀紋引發(fā)應(yīng)力較低, 在裂紋前沿的基體內(nèi)首先形成扇形銀紋損傷區(qū), 隨后, 在裂紋前沿處出現(xiàn)剪切屈服區(qū)。而對(duì)于PC/ABS聚合物合金體系[18], 基體剪切屈服應(yīng)力較低, 在裂紋前沿首先引起基體塑性屈服, 然后, 在塑性區(qū)前沿引起界面脫粘和基體銀紋。
因此, 對(duì)于不同的聚合物共混體系而言, 能量耗散即可以空洞化、界面脫粘、基體銀紋和剪切屈服其中的一種, 也可以任意幾種組合的方式進(jìn)行。
綜上所述, 基體的特征決定了共混體傾向于以何種方式耗散能量, 而實(shí)際上共混體究竟以何種方式耗散能量還與分散相特征及界面狀況有關(guān)。
hmeng 2006-12-22 19:17
一般螺桿分為三段即加料段，壓縮段，均化段。
加料段——底經(jīng)較小，主要作用是輸送原料給后段，因此主要是輸送能力問(wèn)題，參數(shù)（L1，h1），h1=（0．12－0．14）D。
壓縮段——底經(jīng)變化，主要作用是壓實(shí)、熔融物料，建立壓力。參數(shù)壓縮比ε=h1／h3及L2。準(zhǔn)確應(yīng)以漸變度A=（h1－h(huán)3）／L2。
均化段（計(jì)量段）——將壓縮段已熔物料定量定溫地?cái)D到螺桿最前端、參數(shù)（L3，h3），h3=（0．05－0．07）D。
對(duì)整條螺桿而言，參數(shù)L／D－長(zhǎng)徑比
L／D利弊：L／D與轉(zhuǎn)速n，是螺桿塑化能力及效果的重要因素，L／D大則物料在機(jī)筒里停留時(shí)間長(zhǎng)，有利于塑化，同時(shí)壓力流、漏流減少，提高了塑化能力，同時(shí)對(duì)溫度分布要求較高的物料有利，但大之后，對(duì)制造裝配使用上又有負(fù)面影響，一般L／D為（18～20），但目前有加大的趨勢(shì)。
其它螺距S，螺旋升角φ=πDtgφ，一般D=S，則φ=17°40′。
φ對(duì)塑化能力有影響，一般來(lái)說(shuō)φ大一些則輸送速度快一些，因此，物料形狀不同，其φ也有變化。粉料可取φ=25°左右，圓柱料φ=17°左右，方塊料φ=15°左右，但φ的不同，對(duì)加工而言，也比較困難，所以一般φ取17°40′。
棱寬e，對(duì)粘度小的物料而言，e盡量取大一些，太小易漏流，但太大會(huì)增加動(dòng)力消耗，易過(guò)熱，e=（0.08～0.12）D。
總而言之，在目前情況下，因缺乏必要的試驗(yàn)手段，對(duì)螺桿的設(shè)計(jì)并沒(méi)有完整的設(shè)計(jì)手段。大部分都要根據(jù)不同的物料性質(zhì)，憑經(jīng)驗(yàn)制訂參數(shù)以滿足不同的需要，各廠大致都一樣。 |
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發(fā)表于 2009-9-26 10:15:15
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